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Centrale nucléaire :
Production annuelle d'énergie électrique en France = 1,9 x 1018 J, une grande partie est d'origine nucléaire. Dans une centrale nucléaire, la production d'énergie se fait en plusieurs étapes:
La réaction utilisant l'uranium libère une énergie importante permettant de chauffer un fluide dit «caloporteur ». Ainsi, 1,0 kg
d'uranium libère 7,3 x 1013 J.
Le fluide caloporteur vaporise l'eau circulant dans le circuit secondaire.
La vapeur sous pression entraîne une turbine qui se met en rotation. La vapeur se liquefie.
Centrale thermique à fioul
La combustion du fioul, principalement
constitué d'une espèce chimique de formule C16H34, permet de libérer de l'énergie thermique dont une partie est transformée en énergie électrique. La combustion d'un kilogramme de fioul libère 4,3 x 107 J.
La rotation de la turbine entraîne celle d'un alternateur qui convertit l'énergie mécanique en énergie électrique.
Transformation dans le Soleil
L'énergie libérée par le Soleil est due principalement à la transformation suivante :
4H+2 e→He
L'énergie libérée par 1,0 g d'hydrogène au cours de cette transformation est d'environ 5,9 x 1011 J. 2CH(+490,32 CO₂ (g)+34 HO(g).
1) Identifier la nature (physique, chimique ou nucléaire) de chacune des transformations modélisées. Justifier chaque réponse en expliquant ces écritures.
2) Expliquer brièvement les transformations d'énergie
s'opérant dans la centrale thermique au fioul.
3) Pour chaque source d'énergie (uranium, fioul, hydrogène), calculer la masse nécessaire à la production
électrique annuelle de la France.
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